17、建筑能源调度与灵活性量化

建筑能源调度与灵活性量化

1 积极能源建筑的新兴可能性

全球气候变化引发了诸多行动，旨在减少人类活动的影响。目前，各类建筑的建设、维护和使用约占欧盟能源消耗的 40% 和二氧化碳排放的 36%。因此，人们提出了许多举措，以提高现有和未来建筑的能源效率。这是一个多学科的课题，寻找既节能又经济的最佳解决方案是一项重大挑战。

世界各地有众多项目展示了从节能建筑向近零能耗建筑（nZEB）的发展。尽管 nZEB 的定义因地区而异，但普遍认为，这类建筑应减少化石燃料的使用，年能耗应降至最低或接近零，即年能耗应接近年能源产量。同时，与标准建筑相比，nZEB 的建筑质量和用户体验应尽量不受影响。

nZEB 需要具备良好的隔热围护结构，并采用高性能的供暖、通风和空调（HVAC）系统，同时进行本地热能生产。显然，无论隔热和 HVAC 系统性能如何，为实现零能耗，建筑所需的部分能源需要以电力形式在本地生产。通常，这通过光伏发电（PV）来实现，PV 板可以安装在屋顶、集成到建筑的各个表面或设置在附近。一些研究表明，地源热泵（地热）和 PV 的结合是最具成本效益的可再生能源系统之一，且易于在现场实现。

理论上，通过足够的本地能源生产和向电网供电，建筑可以实现净零能耗，甚至成为能源正产出建筑。然而，高度依赖电力出口的建筑，其输入/输出功率曲线会有显著波动，这可能影响电网稳定性，特别是在大规模应用 nZEB 的情况下。

在欧盟，欧洲委员会根据四个气候区提供了不同的要求。可以注意到，这些建议既考虑了建筑本身的能源效率，也考虑了当地的可再生能源再生情况。值得一提的是，欧盟指令中的 nZEB 应用大多侧重于新建筑。不过，也有对现行欧盟法规进行修订的建议和计划，以促进建筑存量的